[发明专利]控制机动车的增强现实平视显示器装置的显示内容

说明书

本发明涉及一种用于控制机动车的增强现实平视显示器的显示内容的方法、具有指令的计算机程序和装置。在第一步骤(10)中，分析有待通过增强现实平视显示器显示的内容。在此，可以可选地对有待显示的内容进行定优先级(11)。接下来根据有待显示的内容适配(12)增强现实平视显示器的动眼框的位置。

本发明涉及一种用于控制机动车的增强现实平视显示器的显示内容的方法、具有指令的计算机程序和装置。本发明还涉及一种机动车，在所述机动车中使用按照本发明的方法或者按照本发明的装置。

随着虚拟现实和增强现实的技术和应用的不断进一步开发，它们也被用于汽车中。增强现实(AR，Augmented Reality)、德语″erweiterte″指的是通过虚拟元素丰富真实的世界，所述虚拟元素在三维空间中被位置正确地记录并且允许实时交互。因为在德语范围内的专业领域，表述″Augmented Reality″相对于表述″erweiterte″被普遍认同，所以接下来使用第一个表述。但作为同义词也使用表述″Mixed Reality″。

平视显示器(HUD)提供了用于相应地以透视正确的虚拟扩展丰富驾驶员工作位置的可行的技术实现形式。在此，安装在仪表板中的显示器的光束通过多个镜面和透镜被折叠并且通过投影面被反射到驾驶员的眼睛中，因此驾驶员感知交通工具外部的虚拟图像。在汽车领域，前窗玻璃通常用作投影面，在显示时所述前窗玻璃的弯曲形状必须被考虑到。作为备选，一方面也使用由玻璃或者塑料制成的附加板，所述附加板在驾驶员与前窗玻璃之间布置在仪表板上。通过显示内容与行驶场景的视觉叠加，需要较少的头部和眼睛的运动以读取信息。此外，用于眼睛的适应性耗费减少，因为根据显示内容的虚拟距离需要较少地、甚至不需要调节视力。

增强现实提供了各种的应用可能性以通过行车道和对象的接触模拟的标记辅助驾驶员。相对较近的例子大多是关于导航领域的。常见的导航显示内容通常在传统的平视显示器中示出示意性的视图、例如呈直角地向右延伸的箭头作为应该在下个机会向右转的标志，而AR显示内容提供在很大程度上更有效的可能性。因为显示内容可以显示为″环境的部分″，所以例如可以非常有效地直接在真实的参考位置为驾驶员呈现导航指示或者危险警告。

平视显示器的能够在挡风玻璃中显示虚拟内容的显示区域通过视场或者Fieldof View(FOV)描述。从其中能够看到显示内容的区域被称为动眼框(Eyebox)。视场以角度说明了虚拟图像沿水平方向和竖直方向的延伸并且基本上受到交通工具中的可供使用的结构空间的限制。在传统的技术中，能够实现约10°x4°的视场。视场的有限尺寸导致在很多情况下在增强现实应用中不能或者只能受限地显示主要的显示内容。

为了解决这个问题的第一方法为，增大视场的尺寸，方式为例如使用备选的显示器技术。例如可以通过使用全息的部件在结构体积保持不变或者甚至减小的情况下实现更大的视场。

与之相关地US 2012/0224062 A1描述了一种用于机动车的平视显示器。所述平视显示器将基于激光的成像系统用于虚拟图像。所述成像系统包括至少一个与成像光学器件耦连的激光光源，以便提供具有二维虚拟图像的光束。用于扩宽出射光瞳的光波导体光学地与基于激光的虚拟成像系统耦连，以便接收光束并且增大平视显示器的用于观察虚拟图像的动眼框。

另一解决方法在于，将动眼框的位置与驾驶员的头部位置适配，由此使驾驶员的眼睛处于动眼框的中心并且有效地提供尽可能大的视场。

在此背景下，DE 10 2015 010 373 A1描述了一种用于将机动车的平视显示器的虚拟图像的位置与用户的可见区域适配的方法。平视显示器具有能够调节的壳体，所述壳体作为对用户的操作动作的响应被置入期望的位置中，在该期望的位置中虚拟图像处于用户的可见区域中。

与头部跟踪相结合地，也可以根据驾驶员的头部位置实现对动眼框的个性化的并且甚至自动的调节。在此，通过对动眼框的持续的适配或者说调整，也可以补偿驾驶员的动态运动。